ATIVIDADE A2 - SIST TÉRMICOS

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1. Leia o texto a seguir.
 
“A expressão regime permanente significa invariância no tempo, em um determinado ponto. O contrário de regime permanente é transiente. O termo uniforme implica invariância com a posição ao longo de uma superfície ou região em dado instante.”
 
ÇENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Transferência de calor e massa. 4. ed. Porto Alegre: McGraw-Hill, 2012. p. 12.
 
Considerando os conhecimentos relacionados aos regimes estacionário e transiente, assinale a alternativa correta:
(X) O regime estacionário é associado ao valor da temperatura no espaço de maneira independente do tempo
2. A temperatura de um fluxo de gás é medida por um termopar cujo comprimento característico Lc é de  m, coeficiente de condutividade térmica k é igual a 30 W e coeficiente de transferência de calor por convecção h é igual a 190 W .
 
Com base na situação apresentada, analise estas asserções e a relação proposta:
 
I.  Na situação apresentada, cabe a análise pelo método da capacitância global.
PORQUE
II.  O número de Biot é igual a 7,6 x 10 - 4.
 
A respeito das asserções, assinale a alternativa correta:
(X) As asserções I e II estão corretas e a II é uma justificativa correta da I
3. Leia o excerto a seguir.
 
“A taxa de transferência de calor a partir de uma superfície a uma temperatura  para o meio envolvente a T∞ é dada pela lei de Newton do resfriamento como = h  ΔT, onde  é a área de transferência de calor e h é o coeficiente de transferência de calor por convecção.”
 
ÇENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Transferência de calor e massa. 4. ed. Porto Alegre: McGraw-Hill,2012. p. 163.
 
Considerando o texto apresentado e os conhecimentos relacionados à transferência de calor em superfícies estendidas, assinale a alternativa correta:
4. Para uma janela quadrada de alumínio (K = 240 W ) de lado igual a 1 m, tem-se que as temperaturas externa e interna são, respectivamente, 10°C e 20°C. Sabendo que a perda de calor é de 20 kW, a seguir, assinale a espessura e o material mais indicado para isolar a janela.
(X) A espessura é de 0,12m e o melhor material para isolar a janela é uma camada de fibra de vidro
5. Leia o excerto a seguir.
 
“Qualquer característica de um sistema é chamada de propriedade. Algumas propriedades familiares são a pressão P, a temperatura T, o volume V e a massa m. As propriedades podem ser classificadas como intensivas ou extensivas. As propriedades intensivas são independentes da massa de um sistema, como temperatura, pressão e densidade. As propriedades extensivas são valores que dependem do tamanho — ou extensão — do sistema. A massa total, o volume total e a quantidade de movimento total são alguns exemplos de propriedades extensivas.”
 
ÇENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: McGraw-Hill, 2013. p. 12.
 
Considerando essas propriedades e os conhecimentos relacionados às propriedades termodinâmicas, avalie as afirmações a seguir:
 
I. A massa específica é uma propriedade que relaciona a temperatura à energia interna de um material.
II. O calor específico simboliza a quantidade de energia que uma substância ou material necessita para elevar, numa unidade de massa, um grau de sua temperatura.
III. A capacidade térmica é a capacidade de um material de armazenar energia térmica.
IV. A viscosidade cinemática é uma propriedade termodinâmica, pois relaciona a densidade de uma substância e seu impacto na absorção de calor.
 
É correto o que se afirma em:
(x) II e III, apenas
6. Leia o trecho a seguir.
 
“A essência do método da capacitância global é a hipótese de que a temperatura do sólido é uniforme no espaço, em qualquer instante durante o processo transiente. Essa hipótese implica que os gradientes de temperatura no interior do sólido sejam desprezíveis.”
 
INCROPERA, F. P. et al. Fundamentos de transferência de calor e de massa. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. p. 499.
 
Considerando os conhecimentos relacionados a problemas de regime transiente de aquecimento e resfriamento, assinale a alternativa correta:
(X) O número de Biot é um parâmetro adimensional utilizado em problemas nos quais há efeitos convectivos na superfície do material
7. Leia o excerto a seguir.
 
“Se, por exemplo, gradientes de temperatura no interior do sólido podem ser desprezados, uma abordagem comparativamente mais simples, conhecida por método da capacitância global, pode ser usada para determinar a variação da temperatura com o tempo.”
 
INCROPERA, F. P. et al. Fundamentos de transferência de calor e de massa. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. p. 498.
 
Com relação ao método da capacitância global, aos seus parâmetros e ao texto apresentado, fazem-se estas afirmações:
I. O número de Biot é utilizado em situações em que somente haja condução como modo de transferência de calor.
II. Se o número de Biot for inferior a 1, isso quer dizer que o método da capacitância global não é válido.
III. Se o número de Biot for inferior a 1, pode-se assumir que a resistência à condução no interior da matéria é menor que a resistência à convecção.
IV. O número de Fourier é utilizado na caracterização de situações de transferência de calor por condução em regime estacionário.
 
É correto o que se afirma em: (x) III, apenas
8. Leia o excerto a seguir.
 
“A condutividade térmica de um material é a medida da capacidade de o material conduzir calor. Um alto valor de condutividade indica que o material é bom condutor de calor, enquanto um valor baixo indica que o material é mau condutor de calor ou isolante.”
 
ÇENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Transferência de calor e massa. 4. ed. Porto Alegre: McGraw-Hill, 2012. p. 20.
 
A respeito do modo de transferência de calor por condução e dos conhecimentos associados à condutividade térmica, assinale a alternativa correta:
(x) A condutividade térmica pode ser definida como a capacidade de um material ou substancia conduzir energia na forma de calor.